随着科學技術的不斷發展，對各數字接口的速度要求越來越高，對信号完整性的要求随之越來越嚴苛。控制阻抗，是信号完整性重要要求之一，TDR是測量特性阻抗的基本技術。今天就來介紹下TDR測量的基本原理與應用。
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TDR（Time Domain Reflectometry ）稱為時域反射計，是利用信号的反射來評估鍊路中阻抗變化的程度。它基本的工作原理見下圖：TDR測試裝置的輸出阻抗是50歐姆，通過50Ω線纜連接配接到待測鍊路DUT，裝置輸出一個上升沿非常抖的階躍信号給待測的傳輸環境，如果待測傳輸環境阻抗不連續，那麼将會發生反射（正反射或負反射），反射的信号被采樣，裝置把待測環境的反射與标準阻抗生産的反射進行比較，就可以得到阻抗變化量，進而實作阻抗測量。
下圖是阻抗不連續時典型的時域波形圖，圖中是發生了正反射，綠色信号是理想的信号，紅色是實際反射後的信号，可以看到在信号的上升/下降邊沿産生了振鈴。
這裡額外介紹下，在使用示波器測量信号時，如果使用了較長的地線，會使得測量鍊路中環路電感增加，發生諧振，也會引起震蕩，使得測試不準确，是以在測量要求比較嚴格時，要使用接地彈簧進行信号測量。
下面以實際采集波形來具體介紹TDR的應用，TDR裝置連接配接到開路的終端，根據反射系數公式：
Z1=50Ω，Z2為開路，此時Z2阻抗為無窮大，是正反射，反射系數=1，那麼入射的電壓的幅度Vinc，到達終端時幅值就會全反射，入射信号和反射信号疊加為2Vinc，在下圖中，250mV的信号，達到終端後變為500mV，這就是終端開路，阻抗無窮大時，終端端接無效的時域波電壓波形。
由TDR原理可知，TDR除了可以測量阻抗，當然也可以測量距離，比如測量線路長度。下面看下終端開路時的阻抗波形，反射1是裝置接入待測鍊路的連接配接點，從阻抗曲線可以看出，連接配接點阻抗突變，信号會産生一次反射，在全反射位置處，鍊路是開路狀态，此時阻抗為無窮大。
在反射1和全反射之間可以看到時間大約相差500ps，由于TDR的測量過程，是裝置輸出信号到終端再反射回來的過程，是以信号走了雙倍線路長度，那麼信号走的單程時間就是500/2=250ps。在普通FR4類PCB中，信号的速度大于是6 inch/ns (0.01524 cm/ps)，高速闆材介電常數小一點，信号速度略高一些。如果是FR4闆材的話，那麼就可以估算出走線的長度，大約是，0.01524*(500/2)=3.81cm。
以上就是TDR阻抗測量的基本原理與應用。